第一章

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一節(jié)

反應(yīng)熱第二課時(shí)

反應(yīng)熱與焓變能從能量轉(zhuǎn)化的角度分析吸熱和放熱反應(yīng)的原因；學(xué)習(xí)目標(biāo)理解反應(yīng)熱和焓變的含義、符號(hào)及單位；會(huì)通過▲H判斷吸、放熱反應(yīng)，會(huì)利用鍵能進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。辨識(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量在生活、

生產(chǎn)和科學(xué)研究中具有廣泛

應(yīng)用。辨識(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化實(shí)例原電池暖寶寶燃放煙花、燃?xì)鉅t能量轉(zhuǎn)化

能轉(zhuǎn)化成

能

能轉(zhuǎn)化成

能

能轉(zhuǎn)化成

能、

能化學(xué)電化學(xué)光熱化學(xué)熱

常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)神舟

十五

號(hào)發(fā)

射鳥巢上空的煙火放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化⑥鋁熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)③

C+CO2

2CO④C+H2OCO+H2⑤NaHCO3與鹽酸反應(yīng)宏觀角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)熱【思考】為什么化學(xué)反應(yīng)會(huì)有能量的變化？這是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能(符號(hào)為U)發(fā)生了變化?！w系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和

，

受溫

度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的凝聚狀態(tài)等影響?！舅伎肌吭诳茖W(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，化學(xué)反應(yīng)通常是在等壓條件下進(jìn)行的。如何描述等壓條件下的反應(yīng)熱？宏觀角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)熱2.焓變：在

條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變。

符號(hào)為

,單位是

。

等壓ΔHkJ·mol-1內(nèi)能(U)焓(H)反應(yīng)物生成物內(nèi)能(U)反應(yīng)物生成物焓(H)宏觀角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)熱3.ΔH與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)ΔH＝

H生成物H反應(yīng)物焓(H)反應(yīng)物生成物放熱反應(yīng)ΔH<0反應(yīng)物生成物吸熱反應(yīng)ΔH>0焓(H)放熱反應(yīng)，△H為“-”，即△H<0，反應(yīng)體系對(duì)環(huán)境放熱，其焓減小吸熱反應(yīng)，△H為“+”，即△H>0，反應(yīng)體系從環(huán)境吸熱，其焓增大宏觀角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)熱【例1】

在25℃和101kPa下

，

1molH2與1mol

Cl2反應(yīng)生成2mol

HCl時(shí)放出184.6kJ的熱量

，

則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:ΔH=

－

184.6kJ/mol【例2】

在25℃和101kPa下

，

1molC(如無特別說明

，

C均指石墨)與1mol

H2O(g)反應(yīng)

，

生成1mol

CO和1mol

H2,需要吸收131.5

kJ的熱量，

則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:ΔH=+131.5kJ/mol【注意】ΔH右端的+或-不可省略，單位kJ/mol必須標(biāo)出。4.焓變的表示方法微觀角度理解反應(yīng)熱【思考】化學(xué)反應(yīng)能量是如何轉(zhuǎn)化的？化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：___________________________________舊化學(xué)鍵的斷裂

和

新化學(xué)鍵的形成

吸收能量放出能量鍵能:鍵能指25℃和101KPa下(常溫常壓下)，斷開1mo1共價(jià)鍵所需要的能量或形成1mol共價(jià)鍵所放出的能量(單位為KJ/mol)。微觀角度理解反應(yīng)熱以H2（g）+Cl2（g）====2HCl（g）為例H反應(yīng)進(jìn)程1molH2(g)+1molCl2(g)2molHCl(g)2molH(g)+2molCl(g)(436+243)KJ862KJ?斷開1molH—H鍵吸收能量436kJ斷開1molCl—Cl鍵吸收能量243kJ形成2molH—Cl鍵放出能量862kJ①斷鍵吸能(E吸）②成鍵放能(E放）微觀角度理解反應(yīng)熱＝-183kJ/mol?H＝(436kJ/mol+243kJ/mol)-431kJ/mol×2所以：焓變計(jì)算公式：?H＝

E斷鍵－E成鍵=E反鍵總－E生鍵總結(jié)論：化學(xué)鍵的斷裂和形成時(shí)的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。微觀角度理解反應(yīng)熱

【利用鍵能估算反應(yīng)熱】反應(yīng)熱

ΔH＝

。

E1-E2E1：反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量，E2：生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量，

吸收能量>放出能量

ΔH>0

吸收能量<放出能量

ΔH<0反應(yīng)物生成物ΔHE1E2H微觀角度理解反應(yīng)熱【例1】化學(xué)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)的能量變化如圖所示：

已知N≡N、N—H的鍵能分別為946kJ·mol-1、391kJ·mol-1(1)該反應(yīng)為______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)拆開1molH2中化學(xué)鍵所需能量為______kJ。(3)該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝______________。放熱436-92kJ·mol-1微觀角度理解反應(yīng)熱應(yīng)用：物質(zhì)穩(wěn)定性判斷①鍵能越大，破壞該化學(xué)鍵需要的能量越高，該化學(xué)鍵越難斷裂，所以物質(zhì)越穩(wěn)定。②物質(zhì)總能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。【例題】C(石墨s)=C(金剛石s)ΔH=+1.9kJ/mol，石墨、金剛石哪個(gè)更穩(wěn)定？試分析物質(zhì)穩(wěn)定性與鍵能的關(guān)系。?H>0，吸熱反應(yīng)，石墨鍵能大，總能量低，更穩(wěn)定。金剛石石墨研究反應(yīng)熱的意義熱能綜合利用工藝條件優(yōu)化反應(yīng)熱應(yīng)用理論分析反應(yīng)熱估算鍵能估算能耗……給吸熱反應(yīng)加熱；給放熱反應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)移熱量；熱能循環(huán)利用?？偨Y(jié)化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)表征反應(yīng)熱恒壓反應(yīng)熱=焓變?chǔ)宏觀微觀原因體系內(nèi)能的變化放熱反應(yīng)ΔH<0

吸熱反應(yīng)ΔH>0

斷鍵吸熱，成鍵放熱ΔH

=E(反應(yīng)物鍵能和)-E(生成物鍵能和)應(yīng)用熱能利用工藝操作反應(yīng)的可行性選擇反應(yīng)條件隨堂訓(xùn)練1.已知H—H鍵的鍵能為436kJ·mol-1，Cl—Cl鍵的鍵能為243kJ·mol-1，H—Cl鍵的鍵能為431kJ·mol-1，則H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱(ΔH)等于(

)A.-183kJ·mol-1 B.183kJ·mol-1C.-862kJ·mol-1 D.862kJ·mol-1A隨堂訓(xùn)練2.根據(jù)下表的鍵能的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的ΔH為(

)化學(xué)鍵O=OC—HO—HC=O鍵能/kJ·mol-1497414463803A.-379kJ·mol-1 B.-808kJ·mol-1C.-1656kJ·mol-1 D.-2532kJ·mol-1B隨堂訓(xùn)練3.CO(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)過程中的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．1molCO(g)和1molH2O(g)具有的總能量大于1molCO2(g)和1molH2(g)具有的總能量C．該反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行D．1molCO2(g)和1molH2(g)的鍵能總和比1molCO(g)與1molH2O(g)的鍵能總和小41kJB隨堂訓(xùn)練4．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如下圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法中正確的是()A．1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接